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Resumen: Este circuito LED controlador incluye un controlador de histéresis U1 (MAX16820), los componentes relacionados con la alimentación, y un circuito de control basado en el amplificador de cuatro op U2 (LMX324). U1 unidades de cinco LEDs HB de una fuente de 24V, utilizando sólo el inductor L1, MOSFET Q1, y la captura del diodo D1.
Una versión similar de este artículo apareció en el 24 de junio de 2008 de la revista ED revista.
LEDs de alto brillo (HB LED) están incursionando en la iluminación más tradicional que incluye un sistema de distribución de CC (un ejemplo es el MR-16 24V luces de la pista). HB LEDs son más eficientes, y tienen una esperanza de vida potencialmente más tiempo que las lámparas halógenas o de xenón.
Debido a que los controladores de histéresis son de bajo costo, llevar la simplicidad de los diseños de iluminación, y no requieren de redes de compensación, que están bien adaptados para la conducción de HB LED. controladores de histéresis suelen tener un ancho de pulso modulador ( PWM ) de entrada que permite a un tren de pulsos de diferente ciclo de trabajo para proveer las funciones de regulación. Uno de los problemas, sin embargo, en la conversión de un sistema de iluminación tradicional es que muchos reguladores proporcionar una señal de 10V DC-1V en vez de una señal PWM. Para aumentar la HB LED de funcionamiento vidas, un controladortambién debe proporcionar base actual foldback temperatura.
La conversión de un DC voltaje a una señal PWM es fácil. La señal PWM aparece en la salida de un comparador cuando se aplica la tensión continua en una entrada y una onda triangular en el otro. Los dolores de cabeza pueden surgir, sin embargo, al tratar de alinear la onda triangular con la tensión de control. ¿Quieres un lineal la relación entre el ciclo de trabajo y tensión de control, con un ciclo de 0% en el voltaje de control mínimo y un ciclo de 100% en el máximo.
El esquema de la figura 1 incluye el controlador de histéresis U1 ( MAX16820 ), el poder componentes relacionados, y un circuito de control basado en el cuádruple amplificador operacional U2 (LMX324). U1 unidades de cinco LEDs HB de un 24V fuente , usando sólo el inductor L1, MOSFET Q1, y la captura del diodo D1. Una resistencia de sentido (R1), establece la corriente a 0,5. U1 se enciende cada vez que el Q1 de sentido voltaje de la corriente cae por debajo de 190mV, y se vuelve Q1 apaga cuando ese voltaje excede 210mV.controladores de histéresis no tienen reloj y no requieren compensación externa. Figura 2 ilustra la forma de onda actual de sentido que corresponde a una pequeña de puntualidad de la señal PWM. U1 también proporciona un 5V regulados para suministrar la energía a los circuitos de conversión PWM.
Figura 1. Mientras conduce cinco LEDs HB, este circuito ofrece regulación DC-controlada y foldback actual basada en la temperatura.
Figura 2. Esta forma de onda actual de sentido de la Figura 1 se muestra el circuito de HB LED de corriente en un ciclo de trabajo bajo.
La dificultad de convertir un voltaje de control a una señal PWM está en el establecimiento de triángulo de onda de pico y valle de tensiones para asemejarse a la máxima correspondiente y los valores mínimos de la tensión de control (V CTRL ). Dos op amperios en U2 generar la onda triangular, que oscila entre un nivel de tensión superior establecido por el divisor de R7-R8, y un nivel de voltaje más bajo establecido por la R7-R8 | | divisor R9. La salida del modo U2A es un ciclo de 50%, por ferrocarril-a-Carril de onda cuadrada. Marco U2B + igual a V CC / 2 hace que la salida U2B para integrar la onda cuadrada, produciendo una onda del triángulo lineal y simétrica. R10 y C4 establecer la frecuencia de funcionamiento.
El logro de 0 V en el valle de la onda triangular es difícil, porque la salida U2B tiene un caso mínimo lo peor de 60mV. Por lo tanto, elegir un valle de 250 mV y un máximo de 2V. Debido a que V CNTL oscila entre 0 V a 10V, R12-R13 V divide CNTL por 5, que limita la tensión de control reducido, V ROJO , a 2.0V y alcanzar el nivel de pico de la onda de tensión de triángulo. U2D crea el tren de pulso PWM mediante la comparación de la onda triangular a V ROJO . El valle de la onda triángulo es 250 mV, por lo que la señal PWM se mantiene en 0% hasta el V CNTL alcanza 1.25V. Esta acción provoca un desplazamiento pequeño error que es más pronunciada en los valores bajos de V CTRL , pero también concede una ventaja de garantizar una posición de reposo. Figura 3 muestra cómo la onda triangular convierte el voltaje de control dividido en un ancho de pulso de onda modulada.
Figura 3. También en la Figura 1, estas formas de onda muestran un ciclo de 16% para V CTRL = 2V.
Op amp U2C proporciona la base actual foldback temperatura. El divisor de R4/R5/R6 entrega 1.5V a la entrada no inversora del U2C, que es casi una caída de diodo de onda por debajo de triángulo pico de la (2V). termistor R2 (con una resistencia de coeficiente negativo de temperatura) es nominalmente 100kΩ a 25 ° C, pero su valor se niega a 33kΩ a 50 ° C. A esta temperatura el divisor R2-R3-1.5V produce un punto de equilibrio en el que los terminales de salida es positivo, negativo y U2C están a 1,5 V, y justo a punto de tirar VROJO más bajos, a través de D2. A 70 ° C, las gotas de R2 para 15.5kΩ y la salida del amplificador operacional se reduce a 1,0 V, tirando V ROJO a cerca de 1.6V. Esta acción alcanza el actual foldback deseado, al limitar el ciclo de trabajo máximo de 70 ° C a 80%.Un simple cambio de los valores de resistencia permite que el circuito de aceptar diferentes V CNTL rangos, y que la temperatura foldback características diferentes-.
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